4.3 原子的核式结构模型 基础练习卷-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

原子的核式结构模型基础练习卷 一、单选题 1．1909年，英国物理学家卢瑟福和他的助手盖革、马斯登一起进行了著名的“α粒子散射实验”。如图所示，某同学描绘了几个α粒子穿过金箔前后的可能轨迹，下列叙述正确的是（　　） A．卢瑟福早于贝克勒尔发现了α射线 B．通过卢瑟福的“α粒子散射实验”可以估算出原子核半径的数量级 C．轨迹d的大角度偏转不可能出现 D．轨迹b、c的大角度偏转可能出现 【答案】B 【详解】A．贝克勒尔发现了天然放射现象，人们意识到原子核可以再分，后来卢瑟福发现放射性物质，放射出的射线并不单一，发现了α射线，A错误； B．卢瑟福通过“α粒子散射实验”发现，大部分α粒子可以穿过金箔，约有的粒子发生了大角度偏转，原子核的截面积约为原子截面积，在知道了原子的大小的数量级的情况下，从而得出原子核很小，其半径的数量级为，B正确； C．轨迹d的大角度偏转恰好是α粒子与原子核相碰，是可能出现的，C错误； D．α粒子与原子核带同种电荷，不可能出现轨迹b、c的偏转情况，D错误。 故选B。 2．下列说法正确的是（　　） A．甲图为静电除尘装置，利用的是电流磁效应 B．乙图中用铜丝网包裹话筒线，利用的是静电屏蔽原理 C．丙图为粒子散射实验，卢瑟福通过该实验发现了质子 D．丁图为光电效应现象，说明了光具有粒子性 【答案】B 【详解】A．甲图为静电除尘装置的示意图，含尘气体经过高压静电场时被电分离，故A错误； B．乙图中话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，故B正确； C．丙图为粒子散射实验，卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构，故C错误； D．丁图为康普顿效应现象，说明了光具有粒子性，故D错误； 故选B。 3．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动径迹。在粒子从运动到，再运动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能先增大后减小 B．电势能先减小后增大 C．静电力先做负功后做正功，总功等于0 D．加速度先变小后变大 【答案】C 【详解】ABC．根据卢瑟福提出的原子的核式结构模型可知，原子核集中了原子的全部正电荷，即原子核外的电场分布与正点电荷的电场类似。合力方向指向运动轨迹的凹侧，根据粒子从运动到的运动轨迹，可知静电力做负功，粒子动能减小，电势能增大；从运动到，静电力做正功，粒子动能增大，电势能减小；、在同一条等势线上，则静电力做的总功等于0。故AB错误，C正确； D．等势线密集的位置场强比较大，则、、三点的电场强度大小的关系，场强越大则所受电场力越大，粒子加速度越大，故粒子的加速度先变大后变小，故D错误。 故选C。 4．如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，其中荧光屏和显微镜用于记录α粒子数目，发现有少数α粒子发生大角度偏转，下列说法中错误的是（　　） A．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比放在A位置少很多 B．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 C．这一实验结果说明原子中全部正电荷和全部质量集中在一个很小的核上 D．这一实验结果推翻了J.J.汤姆孙提出的原子“枣糕模型” 【答案】C 【详解】A．因绝大多数α粒子穿过金箔后的运动方向几乎不变，所以放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比放在A位置少很多，故A正确，不符合题意； B．因极少数α粒子偏转角度大于，所以放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少，故B正确，不符合题意； C．这一实验结果说明原子中全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上，故C错误，符合题意； D．J.J.汤姆孙提出“枣糕模型”，认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中。这一实验结果推翻了J.J.汤姆孙提出的原子“枣糕模型”，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．如图所示为α粒子散射的实验装置图。对该实验的解释，说法合理的是（　　） A．原子内部存在中子 B．实验结果表明原子的正电荷均匀分布在原子内 C．大多数α粒子发生大角度偏转，少数α粒子沿原方向前进 D．原子的全部正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上 【答案】D 【详解】α粒子散射实验现象为，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转，并有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来。卢瑟福根据该实验现象提出了原子核式结构模型，即原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，故ABC错误，D正确。 故选D。 6．如图为粒子散射的实验装置示意图，实验观测发现，有少数粒子发生了大角度偏转，说明（　　） A．粒子跟电子发生了碰撞 B．金原子核内部有复杂结构 C．金原子中有带正电的原子核 D．粒子受到金原子核库仑引力 【答案】C 【详解】粒子散射实验中，有少数粒子发生了大角度偏转，说明了原子中有带正电的原子核，粒子受到了原子核库仑斥力作用。 故选C。 7．关于卢瑟福α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　） A．绝大多数α粒子在实验中几乎不偏转，“枣糕模型”得到证实 B．绝大多数α粒子在实验中几乎不偏转，是因为α粒子质量太大 C．大角度偏转的α粒子，不可能是与电子发生碰撞导致的 D．原子的质量全部集中在原子核内 【答案】C 【详解】A．绝大多数α粒子在实验中几乎不偏转，实验结果推翻“枣糕模型”，支持核式结构，故A错误； B．不偏转是因为原子内部绝大部分是空的，α粒子穿过时未靠近原子核，所受库仑斥力极小，故B错误； C．电子质量极小，无法使α粒子大角度偏转，故C正确； D．原子核集中绝大部分质量，但电子仍有极小质量，故D错误。 故选C。 8．关于原子核的组成，下列说法正确的是（　　） A．原子核由质子和中子组成 B．原子核由质子和电子组成 C．原子核由中子和电子组成 D．原子核由质子、中子和电子组成 【答案】A 【详解】原子核由质子和中子组成，电子位于原子核外。 故选A。 9．物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现（　　） A．阴极射线在电场中偏向正极板一侧 B．阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同 C．不同材料所产生的阴极射线的比荷不同 D．汤姆孙发现了电子，并精确测量了电子的电荷量 【答案】A 【详解】A．阴极射线在电场中偏向正极板一侧，说明其带负电，汤姆孙的实验证实了这一点，故A正确； B．阴极射线带负电，在磁场中受力方向与正电荷相反（需用左手定则判断），故B错误； C．汤姆孙发现不同材料产生的阴极射线比荷相同，说明其为同一种粒子（电子），故C错误； D．汤姆孙发现了电子并测定了比荷，但精确测量电子电荷量的是密立根，故D错误。 故选A。 10．下列对原子的认识，正确的是（　　） A．原子由原子核和核外电子组成 B．原子核带有原子的全部正电荷和全部原子的质量 C．原子核直径的数量级为10－10m D．中性原子核外电子带的负电荷之和小于原子核所带的正电荷 【答案】A 【详解】A．原子由原子核和核外电子组成，这是卢瑟福原子模型的基本结论，故A正确； B．原子核带有原子的全部正电荷（由质子提供），但质量并非全部（电子质量不可忽略），故B错误； C．原子核直径的数量级为，而是原子直径的数量级，故C错误； D．中性原子中，核外电子的负电荷之和等于原子核的正电荷，否则原子会带电，故D错误。 故选A。 二、多选题 11．关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是（　　） A．该实验说明原子中正电荷是均匀分布的 B．α粒子发生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用 C．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上 D．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构理论 【答案】BCD 【详解】ABC．粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有粒子质量的1 / 7300，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，粒子质量大，其运动方向几乎不改变。粒子散射实验中，有少数粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，但不能说明原子中正电荷是均匀分布的，故A错误，BC正确； D．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的核式结构理论，故D正确。 故选BCD。 12．关于粒子散射实验的结果，下列说法中正确的是（　　） A．绝大多数粒子发生了较大的偏转 B．少数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 C．极少数粒子偏转角超过90° D．有的粒子被弹回，偏转角几乎达到180° 【答案】CD 【详解】当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力小，运动方向改变小；只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大的库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有少数发生大角度的偏转，有的甚至被弹回，而绝大多数基本按直线方向前进，故CD正确，AB错误。 故选CD。 13．关于卢瑟福的原子核式结构，下列叙述正确的是（    ） A．原子是一个质量分布均匀的球体 B．原子的质量几乎全部集中在原子核内 C．原子的正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内 D．原子直径的数量级大约是，原子核直径的数量级是 【答案】BD 【详解】AB．因为原子的质量几乎全部集中在原子核内，A错误，B正确； C．原子中，原子核带正电，核外电子带负电，C错误； D．原子半径的数量级是ｍ，原子核半径的数量级是ｍ，D正确。 故选BD。 14．关于原子的核式结构学说，下述说法正确的是（　　） A．原子内部十分空旷，原子核体积很小 B．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 C．原子核半径的数量级是10-15m D．原子半径的数量级约是10-15m 【答案】ABC 【详解】卢瑟福的原子核式结构学说的内容是：在原子的中心有一个很小的核，称为原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，电子绕原子核做高速旋转，原子半径的数量级为10-10m，而原子核半径的数量级为10-15m。 ABC正确，D错误。 故选ABC。 15．下列实验中，反应光具有粒子性的一面的实验是（　　） A．粒子散射实验 B．光电效应实验 C．康普顿效应实验 D．光的双缝干涉实验 【答案】BC 【详解】A．粒子散射实验说明原子具有核式结构，与光的粒子性无关，故A错误； B．光电效应是电子吸收光子逸出金属表面，反映出光具有粒子性，故B正确； C．康普顿效应证明了光不仅具有能量，还具有动量，说明光具有粒子性，故C正确； D．光的干涉是波动性的特征，所以光的双缝干涉实验只能体现光具有波动性，故D错误。 故选BC。 16．下列说法正确的是（　　） A．汤姆孙研究阴极射线，用测定粒子比荷的方法发现了电子 B．电子的发现证明了原子是可分的 C．汤姆孙认为原子里面带正电的物质应充斥整个原子，而带负电的电子镶嵌在球体的某些固定位置 D．汤姆孙认为原子里面带正电的物质都集中在原子中心一个很小的范围内 【答案】ABC 【详解】AB．1897年汤姆生通过对阴极射线的研究，用测定粒子比荷的方法发现了电子，从而使人们认识到原子是可分的，故AB正确； C．汤姆孙认为原子里面带正电荷的物质应充斥整个原子，而带负电的电子，则镶嵌在球体的某些固定位置，即为西瓜模型，故C正确； D．卢瑟福认为原子里面带正电荷的物质都集中在原子中心一个很小的范围内，即为原子的核式结构，故D错误。 故选ABC。 17．如图为卢瑟福所做的α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述说法中正确的是（　　） A．相同时间内在A时观察到屏上的闪光次数最多 B．放在C、D位置时屏上观察不闪光 C．该实验说明原子中正电荷是均匀分布的 D．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上 【答案】AD 【详解】AB．该实验的实验现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，即相同时间内在A时观察到屏上的闪光次数最多，但有少数α粒子发生大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于，即放在C位置时屏上观察到少数闪光，放在D位置屏上观察到极少数闪光，故A正确，B错误； CD．由上述实验说明了：原子中正电荷并不是均匀分布的，占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围，故C错误，D正确。 故选AD。 18．卢瑟福的粒子散射实验装置如图所示，开有小孔的铅盒里面包裹着少量的放射性元素钋，由于铅能够很好地吸收粒子使得粒子只能从小孔射出，形成很细的一束射线射到厚度为几微米的金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（    ） A．绝大多数粒子能穿过金箔 B．极少数粒子发生了大角度偏转 C．该实验为汤姆孙“枣糕模型”奠定了基础 D．该实验说明原子具有核式结构，正电荷集中在原子中心 【答案】ABD 【详解】AB．根据卢瑟福的粒子散射实验的现象可知，绝大多数粒子能穿过金箔，少数粒子方向发生了改变，极少数粒子发生了大角度偏转，选项AB正确； C．该实验否定了汤姆孙“枣糕模型”，为原子的核式结构理论奠定了基础，选项C错误； D．该实验说明原子具有核式结构，正电荷集中在原子中心，选项D正确。 故选ABD。 19．有关近代的物理学知识，下列说法正确的是（　　） A．随着温度的升高，黑体热辐射的强度一方面各种波长的辐射强度都有所增加，另一方面其极大值向着波长较短的方向移动 B．光电效应实验中，用频率等于截止频率的某单色光照射某金属，可以使光电子逸出并飞离金属表面 C．电子的发现揭示了原子可以再分，康普顿效应证实了光具有粒子性 D．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的 【答案】AC 【详解】A．随着温度的升高，黑体热辐射的强度一方面各种波长的辐射强度都有所增加，另一方面其极大值向着波长较短的方向移动，选项A正确； B．在光电效应实验中，应该用大于截止频率的某单色光照射某金属，才能使得光电子溢出并飞离金属表面，故B错误； C．电子的发现揭示了原子可以再分，康普顿效应证实了光具有粒子性，选项C正确； D．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子的核式结构理论，并没有发现原子是由质子和中子组成的，选项D错误。 故选AC。 20．1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子。下列关于电子的说法正确的是（    ） A．汤姆孙通过对阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷 B．汤姆孙通过对光电效应的研究，发现了电子 C．电子质量约是质子质量的1800倍 D．汤姆孙通过对不同材料做成的阴极发出的射线的研究，推断出电子是原子的组成部分 【答案】AD 【详解】AB．汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定阴极射线本质上是带负电的粒子流，并求出了比荷，从而发现了电子，故A正确，B错误； C．电子质量约是质子质量的，故C错误； D．汤姆孙发现用不同材料的阴极做实验研究阴极射线时均发出同一种粒子——电子，这就说明电子广泛地存在于各种不同的原子之中，是原子的组成部分，故D正确。 故选AD。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 原子的核式结构模型基础练习卷 一、单选题 1．1909年，英国物理学家卢瑟福和他的助手盖革、马斯登一起进行了著名的“α粒子散射实验”。如图所示，某同学描绘了几个α粒子穿过金箔前后的可能轨迹，下列叙述正确的是（　　） A．卢瑟福早于贝克勒尔发现了α射线 B．通过卢瑟福的“α粒子散射实验”可以估算出原子核半径的数量级 C．轨迹d的大角度偏转不可能出现 D．轨迹b、c的大角度偏转可能出现 2．下列说法正确的是（　　） A．甲图为静电除尘装置，利用的是电流磁效应 B．乙图中用铜丝网包裹话筒线，利用的是静电屏蔽原理 C．丙图为粒子散射实验，卢瑟福通过该实验发现了质子 D．丁图为光电效应现象，说明了光具有粒子性 3．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动径迹。在粒子从运动到，再运动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A．动能先增大后减小 B．电势能先减小后增大 C．静电力先做负功后做正功，总功等于0 D．加速度先变小后变大 4．如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，其中荧光屏和显微镜用于记录α粒子数目，发现有少数α粒子发生大角度偏转，下列说法中错误的是（　　） A．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比放在A位置少很多 B．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 C．这一实验结果说明原子中全部正电荷和全部质量集中在一个很小的核上 D．这一实验结果推翻了J.J.汤姆孙提出的原子“枣糕模型” 5．如图所示为α粒子散射的实验装置图。对该实验的解释，说法合理的是（　　） A．原子内部存在中子 B．实验结果表明原子的正电荷均匀分布在原子内 C．大多数α粒子发生大角度偏转，少数α粒子沿原方向前进 D．原子的全部正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上 6．如图为粒子散射的实验装置示意图，实验观测发现，有少数粒子发生了大角度偏转，说明（　　） A．粒子跟电子发生了碰撞 B．金原子核内部有复杂结构 C．金原子中有带正电的原子核 D．粒子受到金原子核库仑引力 7．关于卢瑟福α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　） A．绝大多数α粒子在实验中几乎不偏转，“枣糕模型”得到证实 B．绝大多数α粒子在实验中几乎不偏转，是因为α粒子质量太大 C．大角度偏转的α粒子，不可能是与电子发生碰撞导致的 D．原子的质量全部集中在原子核内 8．关于原子核的组成，下列说法正确的是（　　） A．原子核由质子和中子组成 B．原子核由质子和电子组成 C．原子核由中子和电子组成 D．原子核由质子、中子和电子组成 9．物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现（　　） A．阴极射线在电场中偏向正极板一侧 B．阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同 C．不同材料所产生的阴极射线的比荷不同 D．汤姆孙发现了电子，并精确测量了电子的电荷量 10．下列对原子的认识，正确的是（　　） A．原子由原子核和核外电子组成 B．原子核带有原子的全部正电荷和全部原子的质量 C．原子核直径的数量级为10－10m D．中性原子核外电子带的负电荷之和小于原子核所带的正电荷 二、多选题 11．关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是（　　） A．该实验说明原子中正电荷是均匀分布的 B．α粒子发生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用 C．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上 D．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子核式结构理论 12．关于粒子散射实验的结果，下列说法中正确的是（　　） A．绝大多数粒子发生了较大的偏转 B．少数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 C．极少数粒子偏转角超过90° D．有的粒子被弹回，偏转角几乎达到180° 13．关于卢瑟福的原子核式结构，下列叙述正确的是（    ） A．原子是一个质量分布均匀的球体 B．原子的质量几乎全部集中在原子核内 C．原子的正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内 D．原子直径的数量级大约是，原子核直径的数量级是 14．关于原子的核式结构学说，下述说法正确的是（　　） A．原子内部十分空旷，原子核体积很小 B．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 C．原子核半径的数量级是10-15m D．原子半径的数量级约是10-15m 15．下列实验中，反应光具有粒子性的一面的实验是（　　） A．粒子散射实验 B．光电效应实验 C．康普顿效应实验 D．光的双缝干涉实验 16．下列说法正确的是（　　） A．汤姆孙研究阴极射线，用测定粒子比荷的方法发现了电子 B．电子的发现证明了原子是可分的 C．汤姆孙认为原子里面带正电的物质应充斥整个原子，而带负电的电子镶嵌在球体的某些固定位置 D．汤姆孙认为原子里面带正电的物质都集中在原子中心一个很小的范围内 17．如图为卢瑟福所做的α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下述说法中正确的是（　　） A．相同时间内在A时观察到屏上的闪光次数最多 B．放在C、D位置时屏上观察不闪光 C．该实验说明原子中正电荷是均匀分布的 D．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上 18．卢瑟福的粒子散射实验装置如图所示，开有小孔的铅盒里面包裹着少量的放射性元素钋，由于铅能够很好地吸收粒子使得粒子只能从小孔射出，形成很细的一束射线射到厚度为几微米的金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（    ） A．绝大多数粒子能穿过金箔 B．极少数粒子发生了大角度偏转 C．该实验为汤姆孙“枣糕模型”奠定了基础 D．该实验说明原子具有核式结构，正电荷集中在原子中心 19．有关近代的物理学知识，下列说法正确的是（　　） A．随着温度的升高，黑体热辐射的强度一方面各种波长的辐射强度都有所增加，另一方面其极大值向着波长较短的方向移动 B．光电效应实验中，用频率等于截止频率的某单色光照射某金属，可以使光电子逸出并飞离金属表面 C．电子的发现揭示了原子可以再分，康普顿效应证实了光具有粒子性 D．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的 20．1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子。下列关于电子的说法正确的是（    ） A．汤姆孙通过对阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷 B．汤姆孙通过对光电效应的研究，发现了电子 C．电子质量约是质子质量的1800倍 D．汤姆孙通过对不同材料做成的阴极发出的射线的研究，推断出电子是原子的组成部分 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $